混凝土结构扣件式钢管模板高支撑体系整体受力研究.pdf

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1、２０１４年第２３期（总第１５２期）江西建材施工技术混凝土结构扣件式钢管模板高支撑体系整体受力研究■崔丽■江苏邗建集团有限公司，江苏扬州２２５１００摘要：本文通过有限元分析法对水平荷载作用下的计算进行模拟，支撑体系因端之间的距离是２５２ｍ，Ｘ５剖面与大梁左端之间的距离是３２４ｍ。在为受到水平荷载的作用产生附加内力，整个体系的受力会不再均匀，使整个大梁支撑体系中，将两排垂直剪刀撑布置在梁侧，剪刀撑底部杆件垂直剪刀撑和立杆轴力受到不同程度的影响。的编号如图２所示。关键词：混凝土结构扣件式钢管模板高支撑体系整体受力扣件式钢管模

2、板是我国建筑施工中比较常见的一种支撑体系，其使用率已经达到使用总量的８０％，随之使用时间的延长，使用过程中的问题也逐渐凸显出来，模板高支撑体系的坍塌事故随着支撑架搭设增高而增多。以某综合楼工程为例，在该工程建设期间就曾经出现一起模板支撑体系倒塌事故，该综合楼的支撑架高度当时已经超过了２５ｍ，图１模板支撑体系在水平荷载作用下示意图高度的问题无疑是导致事故发生的主要原因。我们通过对模板高支撑体系倒塌事故的原因进行分析可以发现，高空支模支撑体系的侧向变形能力很弱，所以在水平荷载的影响之下就会对稳定性造成破坏。由此看来，对于模板高

3、支撑架的受力性进行研究是非常必要的，这样建立起的计算模型就可以对模板支撑架的实际受力情况进行正确的反映，减少甚至避免类似安全事故的发生。１为何会出现水平荷载由扣件式钢管搭设而成的模板支撑体系作为偏心受压构建，在高图２模板支撑体系中垂直剪刀撑布置示意图空支模的过程中，因为搭设时会存在一定的偏差，进而会对立杆产生一２．２２有限元计算种水平的作用力，高空支模风荷载往往会带来很大的水平荷载。在运图３—图８将水平荷载作用下模板支撑体系准确的反映了出来，竖送混凝土的途中，泵管会出现相应的水平冲力，在浇筑混凝土的过程向立杆和垂直剪刀撑

4、剖面处的竖向内力和水平方向内力的实际变化规中，振捣器会出现水平方向上的振动力，这些因素都是致使水平荷载的律。影响因素。除了上文中介绍的几种原因之外，路径选择也是水平荷载产生的一种主要原因，在对称浇筑路径作用的影响下，大梁变形也会呈现出对称的形态，大梁变形是不会产生支撑体系水平力的，但是在不称建筑的混凝土路径作用影响下，大梁不容易产生变形，这样大梁本身的竖向自重荷载就会对支撑体系产生一种水平的推力，因此在浇筑混凝土的过程中，水平方向的内力就会始终存在于支撑架内部。但是模板支撑体系中饼里有关于水平荷载的部分，并没有将其列入《规

5、范》中，而只是提出支撑体系中斜杆构造上的一些要求，并未要求对斜杆进行相应的力学计算。为了对水平荷载与支撑体系之间存在的关系进行研究。本文通过ＡＮＳＹＳ有限元软件建立起模板的支撑体系整体三维模型，进行相应的有限元分析。２通过有限元法对模板高支撑体系整体受力状况进行分析２．１有限元模型的建立首先，选择ｐｉｐｅ１６管单元对钢管支撑架进行模拟，其参照取值以实际使用的钢管参数为依据。然后，通过对ｓｏｌｉｄ６５单元的利用对钢筋混凝土进行模拟，钢筋的配筋率采用实际设计值，混凝土弹性模量等相关参数主要以早龄期混凝土的相关性质作为参照。２．

6、２实例分析上文中提到的大型综合楼中的Ａ区６成楼面１５—１８轴／Ｆ轴—Ｈ轴线区域，也就是中心剧场的观众席上空，共有２根梁，梁的截面尺寸是６００ｍｍ×２２００ｍｍ，跨度为３２５ｍ，与地面之间的距离是３０ｍ，高支撑体系主要采用扣件式钢管模板，立杆搭设的高度为３０ｍ，支撑立杆的步间距和梁长方向都是４００ｍｍ，沿着高度方向通过水平剪刀每隔二排水平支撑杆就设置为一道，在水平面中进行连续的设置。２．２１模拟水平荷载图３—图６主要反映的是，模板高支撑体系垂直剪刀撑的实际受力在整体支撑体系的有限元模型中，先不用对大梁的竖向荷载作用变化情

7、况。从图中我们可以真实的看出，内外排剪刀撑在竖向和水平进行考虑，在自身自重作用下对支撑体系产生影响，再将水平压力Ｆ施方向的轴力都明显发生了变化，竖向方向和水平方向的轴力随着水平加在大梁的一端，对支撑体系所受水平荷载的影响进行进一步的研究，荷载的不断增加而增加。垂直剪刀撑底部１—５点是不同的，在支撑体ｆ的取值为０５ｋＮ／ｍ２，１０ｋＮ／ｍ２，２０ｋＮ／ｍ２，５０ｋＮ／ｍ２，如图１所示，Ｘ系的自重作用下，１—５点主要表现为压力，但是因为受到水平作用力１的剖面与大梁左端之间的距离是１２ｍ，Ｘ２剖面与大梁左端之间的距的影响下，

8、这种压力会逐渐转变成拉力，其支撑体系呈现出一种上拔的离是８４ｍ，Ｘ３剖面与大梁左端之间的距离是１６４ｍ，Ｘ４剖面与大梁左趋势，同时与水平力作用截面之间的距离越近，这种垂直剪刀撑所受到·９５·的压力会变现的越明显。但是实际上，在浇筑混凝土的过程中，这种支压会发生明显的增加，而且这种轴压增加会越来越明显